1）產(chǎn)生電子對(duì)。半導(dǎo)體在絕對(duì)零度狀態(tài)下，其內(nèi)部形成介電子帶，導(dǎo)帶上不含有電子，正常狀態(tài)下，半導(dǎo)體可看作是絕緣體，不顯示導(dǎo)電性。當(dāng)太陽能輻射到半導(dǎo)體時(shí)，禁帶寬度比光子能量小很多，半導(dǎo)體會(huì)快速吸收這種光，若半導(dǎo)體晶格對(duì)太陽能輻射量吸收較多，這時(shí)可脫離電子對(duì)半導(dǎo)體晶格的約束，產(chǎn)生大量自由電子，形成空穴。因此為了使半導(dǎo)體晶格約束電子轉(zhuǎn)換為大量自由電子，半導(dǎo)體禁帶寬度應(yīng)小于光子能量，例如，硅禁帶寬度為1.15ev，半導(dǎo)體禁帶寬度和入射光能保持一致的條件下，光吸收效率較高，可產(chǎn)生大量空穴—電子對(duì)，然而當(dāng)比攜帶能量大的光子射入半導(dǎo)體時(shí)，由于一部分光子被半導(dǎo)體晶格吸收，會(huì)損失一部分能量，造成發(fā)光效率下降。

2）空穴—電子對(duì)分離。當(dāng)太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)周圍沒有電場(chǎng)時(shí)，半導(dǎo)體中均勻的分布著大量光激發(fā)的空穴—電子對(duì)，由于外電路沒有電流流過，需要利用某種方式在太陽能半導(dǎo)體中產(chǎn)生勢(shì)壘，確保激發(fā)的空穴 —電子對(duì)分開，持續(xù)的向照明系統(tǒng)外電路進(jìn)行供電。通常情況下，P-N結(jié)主要用于實(shí)現(xiàn)這種勢(shì)壘，P-N結(jié)對(duì)于空穴—電子分離發(fā)揮的作用是有限的，若沒有設(shè)置外部電路，分離后的電子聚集在P、N兩層中，P-N結(jié)正向，逐漸朝著電位勢(shì)壘降低方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，分離停止后，恢復(fù)到正常狀態(tài)。P-N結(jié)之間電壓稱為開路電壓，照射光量和短路電流成正比。

3）載流子移動(dòng)?？昭ā娮訉?duì)在光能輻射條件下不一定全部分離開來，分離數(shù)目和產(chǎn)生數(shù)目的比值稱為收集效率，在電荷濃度梯度和電場(chǎng)偏移效應(yīng)作用下發(fā)生移動(dòng)。通常情況下，載流子具有自動(dòng)恢復(fù)平衡狀態(tài)的傾向，若過剩載流子壽命比P-N結(jié)電子移動(dòng)時(shí)間短，P-N 結(jié)位置和過剩載流子壽命對(duì)于收集效率有著決定性影響，空穴移動(dòng)到P層，電子移動(dòng)到N層，正電荷和負(fù)電荷分別集中在半導(dǎo)體梁，使用導(dǎo)線連接這兩端，可產(chǎn)生電流。

結(jié)束語

近年來，太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)快速發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)照明領(lǐng)域，結(jié)合太陽能半導(dǎo)體器件應(yīng)用特性，在未來發(fā)展過程中進(jìn)一步優(yōu)化和完善半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，不斷提高其發(fā)光效率。